transition elements - chem ku-kps€¦ · isomer of complexes isomers (same formula but different...
Post on 17-Mar-2020
5 Views
Preview:
TRANSCRIPT
$��% ��#&�'�#
()��*�+,-%�-���.-/---#�+-���0���-#1��2*
3# d ��.- f---��1���� /�7��0�8
2��#����
)��*3#��97 IIB (Zn(3d104s2), Cd(4d105s2), Hg(5d106s2)) &J,"�+
-���0���-#1��2*��0�3# d---��1���� /�7�7�3#�9K-%�-���.-
/---# 2%/�72�L�KM#)��* ��#&�'�#
2��#����
)��*3#��97 IIB (Zn(3d104s2), Cd(4d105s2), Hg(5d106s2)) &J,"�+
-���0���-#1��2*��0�3# d---��1���� /�7�7�3#�9K-%�-���.-
/---# 2%/�72�L�KM#)��* ��#&�'�#2
� -%�-�N-" Cu(3d104s1), Ag(4d105s1), Au(5d106s1) �+���1��2*
-���0���-#��0�3# d---��1���� �73#/---# Cu(II), Ag(II), Au(III)
�KM#/K����".,-#/N�+,�+���1��2*-���0���-#/�7��0� d---��1����
)��* ��#&�'�# �+��1���Q�R����#��S"3# #�#-# �% #���S" )��* ��#&�'�# �+��1���Q�R����#��S"3# #�#-# �% #���S"
17"������1��2* e- 3# #�#-#/LR�KM#
1. -#*��� ��#&�'�#�+, 1 (First transition series)
Sc Zn �+���1��2* e- 3# 3d---��1���� /�7Q�13
2. -#*��� ��#&�'�#�+, 2 (Second transition series)
Y Cd �+���1��2* e- 3# 4d---��1���� /�7Q�1
3. -#*��� ��#&�'�#�+, 3 (Third transition series)
Lu Hg �+���1��2* e- 3# 5d---��1���� /�7Q�1
4. -#*��� �#��/#L� (Lanthanides)4. -#*��� �#��/#L� (Lanthanides)
La Yb
5. -#*��� -���/#L� (Actinides)
Ac No
)��* ��#&�'�#'�S#3#�!��%�+���1��2* e- 3# (n-2)f --��1���� 3#N]%�+, e- 3# ns ��"Q"Q�R��
�L��
4
����]%�L7#N-")��* ��#&�'�#
� �L"��N--�&��L'�#/LR����Q7� ����R#��97 IIIB �% IIB �+,�+/LRQ7�
�L+��Q.- +3 �% +2 ������L�1 )��*-.,#_ �+ 2 Q7� �KM#-�7�"#R-� �%���
���,��+, +2
� ���K�%�-1����+��1����KM# paramagnetic
Q.- a9�LJ"L9L-�7�"-7-#_LR���#�� �7���0� �KM#b�2������+
-���0���-#�L+,��3# d---��1����
� ����'�"&R-#�+,���LNJS#�7�#3�c72%�+�+
� ���L�KM#����'�"&R-#�+,�+��N--�&��L'�#/LR����Q7� 6
��1�����,�/K
$��% ���#���+,L+ ��#��� N0" �%2*L��-������9" �#.,-"2�� �+
��1������d�!
d-e- 2��#�#�����+,��NR-"3#�����R�"!�#)%$��% �%'7���JL
b�J�$��% 2J"�+!�#)%$��%�+, N0" �"
Q����#� #7#�9" �!��% �+���N-"-%�-���� �7�+N#�L-%�-�
��0� �%�+���2�L��+�"'�L��#���
9
� ��1����L7# Q.- ���3�R�KM# �7���0�/LR /LR �7 Fe, Co, Ni K���$��%
���7�#+S �7���0�L9L/LR ��.,-��"3#�#�� �7���0��+, �"#�#_ $��%
2%�����KM# �7���0�
domain
10
���2�L��+�"-���0���-#N-")��* ��#&�'�#
)��* ��#&�'�#3#Q�1 n ����+-���0���-#1��2*��0�3# ns-
--��1���� �%�+-���0���-#1�"�7�#3# (n-1)d---��1���� --��1���� �%�+-���0���-#1�"�7�#3# (n-1)d---��1����
��.- (n-2)f---��1����
11
��.,-�K�+�1��+�1���2�L-���0���-#3#-%�-� �%3#/---#1��
Fe [Ar] 4s2 3d6
Fe2+ [Ar] 3d6
Fe3+ [Ar] 3d5
3#������L/---# -%�-�2%��+� e- 3# 4s---��1���� �7-# ��S"�+,2�� 3#������L/---# -%�-�2%��+� e- 3# 4s---��1���� �7-# ��S"�+,2��
Aufbau 2%1��2* e- 3# 4s �7-# &J,"���3�RQ�L�7� 4s �+�%L�1
!��""�#�,����7� 3d �%Q���+,2%LJ" e- --�/LR�����7� 2��"_ �R�
��.,- ns e- 1��2*3# K �% Ca ns---��1�����+�%L�1!��""�#�,��
��7� (n-1)d---��1���� 12
� �7��.,-����!�,�NJS#N-"K�%2*3##���Q�+�� (/�7Q�Lb������S#
N-"�%L�1!��""�#'�S#3#) 2%LJ" (n-1)d---��1����3�R�+�%L�1
!��""�#�,���" &J,"�,����7� ns ��0�#R-�3#)��* ��#&�'�# ��_
�% �,���"��.,-�_ �7/�7���#����-L-#*���#�S#
���2�L��+�" e- N-" Cr 3d54s1 �% Cu 3d104s1 �L"3�R
��0#�7� �%L�1!��""�#N-" 3d �% 4s 3��R�Q+�"��#��� �%
Cr ��.-�1��2* 11Q�J," �!.,-3�R�+��a+��d�!���NJS#
�'7#�L+����#��1 Cu13
��1�����"�Q�+
* (n-1)d ��� ns ������� �� ������������������� ��
�������� �� ��������� !�������
1. �$�� e- �%����� ns ����� &� M2+
2. �$�� e- �� (n-1)d ���������� IE �(���)*� +�� �������� ��2. �$�� e- �� (n-1)d ���������� IE �(���)*� +�� �������� ��
* � �-� .�)/�������0�������������������1*� 2 �*� ������*�
+2 � &�)1�*1�
* ���1�� ��3* IIIB Sc, Y [(n-1)d1 ns2] ��������������� &� +3
�*��-� ����� ������ ���� (n-1)d ��� ns ���������14
#�$#R���N--�&��L'�#
� )��* ��#&�'�#��*7��R#_ �+ e- 3# d---��1����#R-� �"b����%��7�"
e- #R-� ���3�R�%L�1!��""�#N-" (n-1)d ��1 ns /�7�7�"��##��
��N--�&��L'�#N-")��* ��#&�'�#��*7��R#_ #+S2J"�+Q7�/LR�9"�*L���
��N��97 �-LQ�R-"��1�����+���.-3'R����#�� e-��S"��L3# (n-1)d ��N��97 �-LQ�R-"��1�����+���.-3'R����#�� e-��S"��L3# (n-1)d
�% ns --��1���� �'7#
Sc Ti V Cr Mn
3d14s2 3d24s2 3d3 4s2 3d5 4s1 3d5 4s2
Ox.No.�9"�*L +3 +4 +5 +6 +7 15
� )��* ��#&�'�#��*7��R��_ /�7�+Q������!�#)��%��7�"��N
--�&��L'�#�9"�*L��1���2�L��+�"-���0���-# �!��% )��*��*7�#+S�+ e-
3# d---��1�������NJS# �"b����%��7�" e- ���NJS# ���3�R�%L�1
!��""�#�%��7�" (n-1)d ��1 ns �7�"��#���NJS#���2��#�# d e- �%
�"LJ"2��#���Q�+���+,�!�,����NJS#���3�R (n-1)d --��1���� �NR�3��R �"LJ"2��#���Q�+���+,�!�,����NJS#���3�R (n-1)d --��1���� �NR�3��R
#���Q�+�����NJS# �%�7�"2�� ns �!�,�NJS#
� ��N--�&��L'�#�7�#3�c7���!1�KM# +2
16
� 3#-#*����+, 1 ��N--�&��L'�#�+,��a+��N-" 3 )��* ��2%�+Q7��9"�*L
��7���1��N��97 Q.- +3, +4, +5 ������L�1 ���"2��#�S#��N--�&��L'�#
�+,��a+��2%�+Q7��L�" �L"aJ" K�%2*N-"#���Q�+���+,�!�,����NJS# ���
3�R d-e- �+,2%3'R���L!�#)%/LR�L�"
� #�$#R�3#��97�L+����# !1�7� )��*LR�#�7�" ��N--�&��L'�#Q7��9"2%� #�$#R�3#��97�L+����# !1�7� )��*LR�#�7�" ��N--�&��L'�#Q7��9"2%
��a+��NJS# �'7#
Mn ��N--�&��L'�#�+,��a+�� +4
Tc ( +7
Re ( +7 17
� ����� 0�� ������ ���� (n-1)d ��������������
�� ���� ns ����5-� (0(��1��-������� ������� �)*
���������7�*�����)
e (n-1)d ns(��������$��������� e- - (n-1)d ��� ns ������� �����5-�
7�� *���1*�.�)/������
18
$�� ����������������
$�� ������� .�)/�������0�����89����1���)�
�: ��3*����1*�$�� ������� ������/*� s ����%���
.�)/�����������������������$3 + ����� 0��.�)/�����������������������$3 + ����� 0��
7����������;�����$� ��0/�1����05 �5 �3���/*����� e-�� 7������7���� �����-1�5-�
19
$��)���*��� $�� ������� .�)/��/*���-��� ��
���!� &�$�)*� + �����1�)*������ .�)/ ���
��������� ��������� 7������ �����$(��<��������� ��������� 7������ �����$(��<
��� ���������������$��� ��.��� $����� ����
20
$�� �������� ���� (Complex compounds ���� coordination compounds)
$�� ��������������������� &�������)�����
�������)��������/*��� ��)���������1*� =�������> �������)��������/*��� ��)���������1*� =�������>
������� ������ ��.�����������)���1���)�
?����� $��� �� ��0/ 0������1*�
=7������� ���� (complex ions)821
��N$Q--��L��#'�#
�)*�� NH3 (�������� &� Lewis base ��� N ��� e- �3*���
�����1�����$��� ��.��� Cu2+ ��)����� N � &� donor
atom ����3*��������� NH3 22
� @���� 7������� ���� [Cu(NH3)4]2+ �� �������1� NH3 4
�����/� ����������) �� Cu2+ ��)�����
* ��������������� ��0��9�0�� 0(��1� donor atom
���� 0(��1���.���$��� 0������������ ��)����� ���� 0(��1���.���$��� 0������������ ��)�����
� �-�7�����1��� �����������05 ���1����� 2 ���� ���
1. Ordinary ionic valency = ������������
2. Secondary valency = ���������������23
)1��*� [Pt(NH3)5Cl]3+
Pt �������������� = +4
��������������� = 6
�����1*� NH3 � &������/���� &���� 05 7�*�� ��0/�����1*� NH3 � &������/���� &���� 05 7�*�� ��0/
$*1� Cl- �� ��0/� &� -1 (Cl- ��� e- �3*��������1������.��� Pt4+)
@��1� ��0/�� 7������� ����� &� +3
� �-� Pt 05 �� ��0/� &� +4 = Pt4+24
������ �������
� ��)����������������3*����;�)�����������1 $��� ��.���
7������ ����(�����1��$)7�� �����1*� donor atom ��*� ��$
��1��$ 7����* CO, H2O �� O � &� donor atom
� ��������������)������1$��� ��.�������7������ ���� � ��������������)������1$��� ��.�������7������ ����
�����1*� monodentate ligands ��*� NH3 Cl- H2O CN- F-
Br- I- NO2-
� ����������� donor atom ����1*� 1 ��)��)*� 1 ��/*� ���
��)��$��� 7��������.�����)����� ������� �����1*�
polydentate ligands 25
� ����������� donor atom 2 ��)��)*� 1 ��/*� �����1*�
bidentate ligand ��*� oxalate : ox (-OOCCOO-) ;
2,2- dipyridyl ���� bipyridyl (dipy ���� bipy) ;
o-phenanthroline (phen) ; dimethylglyoxime (DMG)
� tridentate ligands ��*� diethylenetriamine (dien)
� tetradentate ��*� triethylenetetramine (trien)
� hexadentate : ethylenediaminetetraacetate (EDTA)
26
������������$����� ����
1. �*������7�����1��*��7������ ��*�
[Ag(NH3)2]Cl �)�)1� &� [Ag(NH3)2]+ ��� Cl-
�*������ [Ag(NH3)2]+ �*��
2. ��7������� ���� ����*��������������*�����1)����1�����
�� 7�����1������������
2.1 ?�����������������������1*� 1 ��/*� ����$*
0(��1�����������-(���71��������� ���������1�27
2 ������� ����(�1*� di
3 5 5 tri
4 5 5 tetra
5 5 5 penta
6 5 5 hexa6 5 5 hexa
���������� &� polydentate ������0(��1��������� ��-
2 ������� ����(�1*� bis-
3 5 5 tris-28
������������������� &�7������� �����1� 5o6 � )*�7 ��-
7������ ������ &���������*��1*�
F- fluoride fluoro
Cl- chloride chloroCl- chloride chloro
Br- bromide bromo
I- iodide iodo
CN- cyanide cyano
OH- hydroxide hydroxo 29
7������ ������ &���������*��1*�
NH3 ammonia ammine
H2O aqua
CO carbonylCO carbonyl
NO nitrosyl
CO32- carbonate carbonato
[Ag(NH3)2]+ = diamminesilver(I)ion
30
2.2 ?���������������1*� 1 ����������������)���(�����8�
��*� [Pt(NH3)2Cl2] �*�������� ammine �*�� chloro
�*��1*� diamminedichloroplatinum(II)
3. ����*������������)�����
$ ��)1*�������)����� 0��$� �������������� () )���� ��1�
�*������������)����� )*�0��������������* � &� 2 ��� 31
3.1 ������)����� ��7������� �������� ��0/� &��1�
���$����� ������7�*�� ��0/ ����*����������)������.�)/
�-�+ ��*� cobalt, silver, platinum
��*� [Ag(NH3)2]+ �*�� diamminesilver(I) ion3 2
[Ni(CO)4] �*�� tetracarbonylnickel(0)
3.2 7������� �������� ��0/� &��� �����������������-�+�
�����1� 5ate6 ��*�
32
.�)/�������.�)/ ����������7������� ���� ��0/��
Cr chromium chromate
Mn manganese manganate
Ni nickel nickelate
Co cobalt cobaltate
Zn zinc zincate
Pt platinum platinate
33
��*�
[PtCl5(NH3)]3- �*��
[Ni(CN)4]2- �*��
K[Pt(NH3)Cl5] = K+ + [Pt(NH3)Cl5]
- �*��
amminepentachloroplatinate(II) ion
tetracyanonickelate(II) ion
K[Pt(NH3)Cl5] = K + [Pt(NH3)Cl5] �*��
[Co(NH3)4SO4]NO3 �*��
potassium amminepentachloroplatinate(IV)
tetraamminesulfatocobalt(III) nitrate
34
Isomer of complexes
Isomers(Same formula but different properties)
Stereoisomers
(same bonds, different
Structural
Isomers
35
(same bonds, different spatial arrangements)
Isomers(different bonds)
• Geometric isomer• Optical isomer
• Coordination isomer
• ionization isomer
• hydrate isomer• linkage isomer
Structural isomerism
1. Coordination isomer����������� ������� �� ��������������� ��������������������� ����������� �!�����"��'7#
36
[Co(NH3)6][Cr(CN)6] �% [Co(CN)6][Cr(NH)3)6]
[Cr(NH3)6][Cr(SCN)6] �% [Cr(NH3)4(SCN)2][Cr(NH3)2(SCN)4]
2. Ionization isomer���"#����������$���� ��"%�����������&!��� complex ion�'7#[Cr(NH3)5Br]SO4 �% [Cr(NH3)5SO4]Br
[Pt(NH3)3Br]NO2 �% [Pt(NH3)3NO2]Br
3. Hydrate isomer���"#����� ����'$�������'7#
[CrCl(H2O)5]Cl2 ⋅⋅⋅⋅H2O blue-green
[Cr(H2O)6B]Cl3 violet
37
[CrCl3(H2O)3]⋅⋅⋅⋅3H2O yellow green
[CrCl2(H2O)4]Cl ⋅⋅⋅⋅2H2O dark green
[CrCl(H2O)5]Cl2 ⋅⋅⋅⋅H2O blue-green
top related